照明系統仿真的案例
結構光照明的顯微鏡系統
摘要
與阿貝理論預測的分辨率相比，用于熒光樣品的結構照明顯微鏡系統可以將顯微鏡系統的分辨率提高2倍。VirutualLab Fusion提供了一種通過入射波屬性來研究結構化照明模式的快速方法。本案例研究了入射波的偏振及其對結構化照明圖案對比度的影響。
場景
在VirtualLab Fusion中構建系統
系統構建塊
組件求解器
總結
幾何光學仿真
通過光線追跡法
結果：光線追跡
快速物理光學仿真
通過場追跡法
焦平面處的結構照明圖案
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- Debye-Wolf Integral Calculator
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展開 FRED在LED照明系統中的應用
這個工具還可以綜合分析在系統中分析設定的顏色計算。下面圖中是FRED中的color image計算后在實際表面顯示出來的效果. 兩個系統所示，一個綠色和一個藍色LED在表面上結合后的效果。另外一幅為三顆LED混光后的效果圖。
通過FRED模擬兩顆LEDS（一顆為綠色，一顆為紅色）分析后的色坐標情況
FRED模擬三顆LED（RGB）模型，利用其中的光譜權重合顏色顯示功能后的效果圖
汽車照明:汽車工業照明正在快速地向LEDs靠攏. LEDS現在被用于頭燈/尾燈/剎車燈/轉向燈/警告燈, 頭頂照明和汽車儀器儀表照明。
信號燈:LED在今天的信號燈中得以充分的應用. LEDs 在移動和靜態的交通警告信號燈，戶外信息顯示，道路LED監控顯示，方向信息顯示和大廈大屏幕TV，交通信號燈。比如由于LED的長壽命，適光性和光譜響應快并且視角廣等特點使得用RGB LEDS做成大屏幕TV應用于大廈前得到了應用。電子:LEDs對于電子市場是理想的光源，因為它的功耗比白熾燈照明要小很多。LEDs現在被應用于LCD顯示器, 手機顯示, 照相機, PDAs, scanners, projectors, 條形碼掃描儀, LCD TVs等領域.導光管被應用于許多設備中, 將LED發出的光線通過塑料介質傳輸到要顯示信息的地方.這些信息通常為圖形或是簡單的顏色圖案用于顯示。
背光顯示系統:背光是矩形或者方形的導光板，被經常應用于許多顯示設備中，包括手機，Personal Digital Assistant (PDAs)，手表，DVD LCD monitors，computer notebook display，LCD平板顯示器和更多的應用每天都在不斷的被發明出來。
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摘要
與阿貝理論預測的分辨率相比，用于熒光樣品的結構照明顯微鏡系統可以將顯微鏡系統的分辨率提高2倍。 VirutualLab Fusion提供了一種通過入射波屬性來研究結構化照明模式的快速方法。 本案例研究了入射波的偏振及其對結構化照明圖案對比度的影響。
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展開 基于Zemax設計優化光閥投影照明系統
光閥投影鐘的照明系統，除了將積分柱出口端的聚焦到光閥面上，還要有接續光的功能。 就是將積分柱出來的光接續至光閥面，經光閥面發射后進入成像系統。
上圖的初始結構大致符合要求，需要再優化下。1.總長的限制，2.第二三片鏡片間距離的限制：照明系統中會加入反射鏡折轉光路，3.光點大小的限制，光點的大小表示積分柱出光看在光閥上是否成像清晰。4.出瞳位置要控制，因為要與成像系統搭配。
利用TTHI限定任意兩個面的距離，對于透鏡領用MNCG MXCG MNEG MXEG限制厚度，MNCV MXCV限制曲率。對于光點，利用RSCH RSCE REAX REAY來限制。填寫好優化函數后，優化。
圖上可以看出光點在500um，仍然需要優化，相對照度還可以。將其中一片改成B270非球面，并在函數中加入FCGT FCGS
DISG 來改善場曲和畸變，優化后光點尺寸大幅度改善。
最后，有Zemax相關需求，歡迎通過微信公眾號聯系我們。
微信公眾號:320科技工作室。
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結構光照明的顯微鏡系統
摘要
與阿貝理論預測的分辨率相比，用于熒光樣品的結構照明顯微鏡系統可以將顯微鏡系統的分辨率提高2倍。 VirutualLab Fusion提供了一種通過入射波屬性來研究結構化照明模式的快速方法。 本案例研究了入射波的偏振及其對結構化照明圖案對比度的影響。
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與阿貝理論預測的分辨率相比，用于熒光樣品的結構照明顯微鏡系統可以將顯微鏡系統的分辨率提高2倍。VirutualLab Fusion提供了一種通過入射波屬性來研究結構化照明模式的快速方法。本案例研究了入射波的偏振及其對結構化照明圖案對比度的影響。
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在VirtualLab Fusion中構建系統
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展開 FRED 應用于照明系統的分析及模擬
(二)LED 的應用及模擬
在FRED 你可以設計或分析LED 光源，可分析LED 的視角，照度圖、色座標，及LED 的應用如混光、照明等等之用途皆可以在FRED 進行LED 的模擬與分析。
(三)燈具的開發設計
在FRED 之中，你可以模擬任何的照明系統，而照明系統中的燈具的開放也是極為重要的一環，所以如下所示，為一日光燈燈具的一個設計分析，在FRED 你可以設計一組燈具并可由軟體中的照度分析可分析出此組燈具是否已達法規標準，配光曲線是否有達到要求，是否會產生嚴重的眩光等等之現象，皆可以由FRED 直接就分析出來。
FRED 應用于照明系統的分析及模擬
(二)LED 的應用及模擬
在FRED 你可以設計或分析LED 光源，可分析LED 的視角，照度圖、色座標，及LED 的應用如混光、照明等等之用途皆可以在FRED 進行LED 的模擬與分析。
(三)燈具的開發設計
在FRED 之中，你可以模擬任何的照明系統，而照明系統中的燈具的開放也是極為重要的一環，所以如下所示，為一日光燈燈具的一個設計分析，在FRED 你可以設計一組燈具并可由軟體中的照度分析可分析出此組燈具是否已達法規標準，配光曲線是否有達到要求，是否會產生嚴重的眩光等等之現象，皆可以由FRED 直接就分析出來。
ZEMAX | 典型照明系統設計周期的概述
本課程概述了典型照明系統的設計周期。您將學習照明設計中的各個步驟，使您可以在設計時即節省時間又能避免關鍵性的錯誤。本課是照明學習路徑的重要內容。
引言：為什么理解設計周期對光學設計者來說非常重要？
設計周期是說明光學設計各個步驟的指南。通過認識設計周期中的不同步驟，可以了解每個步驟的目標，這樣我們就可以知道在適當的時候該做的確切任務，并且可以在設計進行的過程中預測未來的任務。有了堅定的指導方針，在設計過程中就不會有意外，我們甚至可以對未來的步驟采取先發制人的行動，因為我們可以預見到潛在的問題。
讓我們來看看典型的照明設計周期，即設計照明系統的各個步驟。
設計周期是鏡頭設計的指南
在光學系統中，更具體地說是在照明系統中，從設計到制造有許多步驟。下圖為照明設計過程中需要的不同步驟的路線圖。這些步驟主要可以分為兩組：設計階段和制造階段。
對上述設計周期的觀察表明，在設計階段存在迭代，但是迭代包含在設計階段中。請注意，制造部分具有返回設計階段的迭代路徑。這一步驟的返回意味著在加工制造過程中，我們可能會遇到問題，即由于我們沒有考慮到關鍵的公差參數，導致基礎設計不適合加工。很容易看出，通過在設計周期的早期就涵蓋到我們的步驟，就可以避免頻繁的迭代。如果關鍵的迭代將返回至設計初期的階段，可能會導致時間上的損失，從而導致項目延遲。
讓我們看看上圖中設計周期中的每個步驟，并將其分解。
設計階段
概念：在這一步確定系統中的相關概念。這意味著確定了光學系統的可能性、規格要求（或系統目標）以及系統類型。如果光學元件受整個系統中其他較大目標的控制，則此步驟可能不需要光學設計者的參與。例如，手電筒中的光學器件的體積受到嚴格限制。另一個例子，汽車前大燈的光學要求是法律規定的。
展開 ZEMAX | 照明系統的定義和概念以及相關擴展
在這篇文章中，我們將介紹有關照明系統的定義和概念，并對其進行擴展。讓我們從原始的問題“什么是照明系統設計？”開始。我們不急于直接討論照明系統包含哪些組成部分，而是以常見的實例幫助大家構建對成像照明系統和非成像照明系統的認知。
什么是照明系統設計？
用一句話概括：照明系統設計是讓光源發出的光呈現特定的分布。
所以對于所有的照明系統，必須有光源，以及描述光學系統輸出光線分布的方法。
一些光源的例子：
發光二極管 (LED)
激光二極管 (LDs)
白熾燈、鹵素燈
太陽和其他黑體輻射源（如人類和動物）
熒光燈
冷光燈
點光源（如星星）
在工業應用中，最常用的光源是放電光源（如鹵素燈）和電致發光光源（如LED 和激光器）。
常見照明系統參數：
通量：
功率或輻射通量（瓦）
光通量（流明）
單位面積通量：
輻照度（瓦每平方米）
照度（勒克斯）
單位立體角通量：
輻射強度（瓦每立體角）
光強度（坎德拉）
單位面積-單位立體角通量：
輻亮度（瓦每平方米每立體角）
亮度（尼特）
光源、探測器、計量單位可點擊文末“閱讀原文”了解更多詳情。
我們令光實現特定分布的同時，也要盡可能高效地傳輸光源的光。常見的光學現象：如反射、折射甚至散射，都能幫助我們改變光線方向，從而達成性能目標。
展開 ZEMAX軟件技術應用專題：照明系統簡介
LCD顯示器照明器（LCD顯示器背光作為照明系統的一部分）
光波導
光波導利用發生在介質中的多次全內反射來傳輸光學介質中的光。這種方式幾乎允許光彎曲向任何方向，但需要理解由于全內反射產生的限制，以避免光的泄漏。
成像與照明的區別
之前的部分介紹了常見的照明系統，其中有些是成像系統，有些是非成像照明系統。成像光學系統如攝影物鏡，會形成一個物體的圖像。
非成像系統，顧名思義，不會將物或像作為設計方法的考慮范圍，與成像系統有著根本區別，但二者都是照明仿真中的有用概念。
成像理論在照明系統中的應用
有實像的系統可能是攝影鏡頭，也可能是投影儀。如果像直接投影到屏幕上，我們可以把光線從物方傳播到屏幕來實現照明。
投影儀成像系統與攝影鏡頭還是有些不同，例如它利用透鏡的遠心性來提高物光分布的均勻性。但光線追跡的思路仍能對照明系統設計有一定程度的啟發。
上面的例子都是針對實像的，然而也有使用虛像的照明系統。目鏡、定位儀、平視顯示器等都是使用虛像的成像系統，盡管與照明沒有直接聯系，但都含有照明組件。例如，對于平視顯示器，照明對象（通常是LCD）向眼睛投射虛像，虛像的亮度取決于光是如何從LCD傳到我們的眼睛的。如果不仔細考慮其中的邏輯，我們最終得到的平視顯示器圖像則可能是不均勻的，或者我們轉動頭部時看到的圖像會產生變化。
一些照明系統中使用了成像系統的理論和技術，下面是常見的實例和概述。
臨界照明
光源在被照明區域成像，可以被認為是照明系統的一種形式。這種形式被稱為臨界照明。由于光源直接成像到被照明的表面，所以光源的均勻性（或不均勻性）將直接影響到所得照明效果的均勻性。因此臨界照明系統最好與均勻性高的光源一起使用。對于需要控制像差的投影系統，投影透鏡還需要在它和光源像之間留出適當空間。
展開 
智能照明控制系統圖文解析
第一部分：智能照明節能控制
設計智能照明控制系統的目的
節能 采取時間控制、調光控制、移動感應控制、光線感應控制、場景控制、集中控制等控制方式，做到實時控制，最大限度地節能，合理良好的智能照明控制系統節能可達50%左右。 舒適性 采取照度感應，場景等控制方式，可按不同場所設定照度，使照度控制在舒適的范圍內，達到最佳的照明效果。 滿足建筑經濟性運行要求 自動化提供了實現節能運行與管理的必要條件，同時可以大量減少管理與維護人員，降低管理費用，提高勞動效率。 最為人性化的照明自動控制方式 能滿足多種用戶對不同環境功能的要求，允許用戶迅速而方便地改變建筑物的使用功能或重新規劃建筑平面。
展開 激光道路照明系統概念設計（附視頻）
D-Light是丹麥能源署資助的一個實驗性項目，旨在利用激光二極管光源實現常規型式的道路照明。
在其概念方案一中，激光二極管光源放置在燈桿的底部，藍色激光束在桿體內傳導進入燈具，通過熒光材料激發全光譜白光，最后利用燈具反射器進行配光，從而實現有效照明。
概念方案二將激光二極管直接設置在燈具內部，從而進一步提升了系統的光學效率，但硬件成本也可能因此而增加。
不久的將來，隨著激光二極管技術的日漸成熟與制造成本的持續下降，除道路照明外，激光在其他照明應用中的大規模商業化應該也非常值得期待。
-END-
? 信息來源：GLS 公眾號
展開 歐普智能照明控制系統丨會思考的燈光
越來越多的智能照明產品進入市場,
由此可見,
照明行業已經走到變革的路口,
智能化已經成為重要趨勢。
智能化照明又能帶給用戶哪些優勢呢？
接下來通過三個方向為大家進行解讀
一、有溫度的體驗
智能化照明給我們帶來更好的體驗,
如果說普通照明是冰冷的設備,
那么
智能照明就是有溫度,
可聯動的系統,能讀懂你的需求。
如果沒有智能分析,判斷,進化,
那么所謂的智能僅僅只是一個偽智能,
相當于只是把開關放到了手機里,體驗不佳。
歐普照明作為國內照明行業的領先者,
將光照與空間進行了無形鏈接,
為商業空間帶來了全新的用光體驗。
展開 ZEMAX軟件技術應用教程專題:典型照明系統設計周期的概述
本課程概述了典型照明系統的設計周期。您將學習照明設計中的各個步驟，使您可以在設計時即節省時間又能避免關鍵性的錯誤。本課是照明學習路徑的第三課。
作者 Katsumoto Ikeda
引言：為什么理解設計周期對光學設計者來說非常重要？
設計周期是說明光學設計各個步驟的指南。通過認識設計周期中的不同步驟，可以了解每個步驟的目標，這樣我們就可以知道在適當的時候該做的確切任務，并且可以在設計進行的過程中預測未來的任務。有了堅定的指導方針，在設計過程中就不會有意外，我們甚至可以對未來的步驟采取先發制人的行動，因為我們可以預見到潛在的問題。
讓我們來看看典型的照明設計周期，即設計照明系統的各個步驟。
設計周期是鏡頭設計的指南
在光學系統中，更具體地說是在照明系統中，從設計到制造有許多步驟。下圖為照明設計過程中需要的不同步驟的路線圖。這些步驟主要可以分為兩組：設計階段和制造階段。
(參考: Illumination Engineering, R. Koshel, IEEE Press)
對上述設計周期的觀察表明，在設計階段存在迭代，但是迭代包含在設計階段中。請注意，制造部分具有返回設計階段的迭代路徑。這一步驟的返回意味著在加工制造過程中，我們可能會遇到問題，即由于我們沒有考慮到關鍵的公差參數，導致基礎設計不適合加工。很容易看出，通過在設計周期的早期就涵蓋到我們的步驟，就可以避免頻繁的迭代。如果關鍵的迭代將返回至設計初期的階段，可能會導致時間上的損失，從而導致項目延遲。
讓我們看看上圖中設計周期中的每個步驟，并將其分解。
設計階段
概念：在這一步確定系統中的相關概念。這意味著確定了光學系統的可能性、規格要求（或系統目標）以及系統類型。如果光學元件受整個系統中其他較大目標的控制，則此步驟可能不需要光學設計者的參與。
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